23 grudnia, 2020

Odpromiennik, który promieniuje

Wszelkiego rodzaju "odpromienniki" są modne od kilkudziesięciu lat i rzekomo chronią przed promieniowaniem "żył wodnych", polem elektromagnetycznym (EMF) emitowanym przez urządzenia elektroniczne czy nawet przed promieniowaniem jonizującym (!). Mają różną budowę i rozmiary, od dużych wolnostojących konstrukcji przez niewielkie bibeloty, medaliony aż po miniaturowe nalepki. Ich skuteczność z punktu widzenia fizyki jest żadna - pole elektromagnetyczne możemy wyekranować metalową osłoną a nie piramidką z kawałkiem drutu w środku, zaś promieniowanie jonizujące wymaga grubych warstw ołowiu lub betonu* i żaden magiczny gadżet nie wyeliminuje go z naszego otoczenia. Jedyne działanie "odpromienników" to efekt placebo - jeśli ktoś jest przekonany, że nie może spać przez router sąsiada, to wiara w moc piramidki z kwarcu może go uspokoić i ułatwić zasypianie. A ponieważ efekt placebo jest dodatnio skorelowany z ceną "leku" i jego kolorami, stąd "odpromienniki" słono kosztują i złożone są z najdziwniejszych, pstrokatych mieszanek składników mineralnych i metalicznych.

 


Ostatnio wziąłem na warsztat takie oto nalepki, przeznaczone do umieszczania na telefonach komórkowych i innych sprzętach elektronicznych. Wedle reklamy mają nie tylko "eliminować" szkodliwe promieniowanie, ale też... wydłużać czas pracy urządzenia na baterii. Fotografie na pudełku pokazują źródła o bardzo zróżnicowanej emisji - telefony komórkowe i anteny nadawcze emitują mikrofale, zaś linie wysokiego napięcia jedynie pole elektromagnetyczne. Sam opis, tłumaczony maszynowo z chińskiego, jest dość bełkotliwy:

"Odpromiennik" ten ma postać niewielkiej naklejki (32x48 mm) ze sztywnego papieru, pokrytej matową czarną powłoką z oliwkowym symbolem "energii skalarnej" i napisami informującymi o jego przeznaczeniu i pochodzeniu. W sprzedaży dostępne są naklejki sygnowane jako wyprodukowane w Japonii i w Niemczech, różniące się nadrukowanym wizerunkiem. Do testów wziąłem wyrób "japoński" (choć wszystkie, dostępne głównie na Aliexpress, są i tak produkowane są w Chinach):


Przetestowałem najpierw główną funkcję tego wynalazku, czyli eliminowanie promieniowania elektromagnetycznego. Ekotester Soeks Ecovisor F4,  wyposażony m.in. w miernik EMF, nie wykazał istotnego spadku emisji po umieszczeniu tej nalepki na moim telefonie HTC Desire 12+. Na poniższym zdjęciu możemy zobaczyć oczywiście pewien minimalny spadek, wynika on jednak z dynamiki mierzonego pola, które nie jest stałe i ulega dość znacznym wahaniom. 


Podczas testów zdarzył się nawet przypadek, że w pewnym momencie wartość pomiaru z "odpromiennikiem" była wyższa niż bez niego. Generalnie wsuwanie "odpromiennika" między miernik a telefon nie powodowało spadku wskazań.

Czas pracy urządzenia również nie uległ zmianie, choć dla testu umieściłem tą nalepkę na tylnej ściance telefonu po naładowaniu do pełna. Po całym dniu typowego korzystania (SMS, Instagram, Olx) spadek poziomu baterii był porównywalny jak w przypadku niestosowania. 

***

Zainteresowało mnie jednak coś innego, a mianowicie podobieństwo zastosowanej na "odpromienniku" symboliki do medalionów "energii skalarnej", znanych jako "Quantum Pendant". Niektóre z tych medalionów zawierają bowiem tor-232 i wykazują dającą się zmierzyć radioaktywność. Wykonałem więc odpowiednie pomiary pojedynczego "odpromiennika" dozymetrami różnych typów:

  • Pomiar alfa+beta+gamma:
    • DBGB-01 EKO-1 - 1,2-1,4 µSv/h 
    • Radex RD1008 - 170 rozp/min*cm2
    • EKO-C - 18 cps
    • UDR-2 z miniaturową sondą okienkową UABG-1
      • środek "gwiazdy" - 0,16-0,2 cps
      • czarne pola na obrzeżach - 0,3 cps
  • Pomiar beta+gamma:
    • ANRI Sosna z 2 licznikami blisko siebie - 0,117 mR/h (~1,2 µSv/h)
    • Soeks Qantum - 0,32-0,37 µSv/h
    • Soeks Ecovisor F4 - 0,55 µSv/h
  • Pomiar alfa:
    •  UDR-2 z sondą SSU-3-2 ze scyntylatorem ZnS(Ag)
      • 1500 imp/180 s = 8,3 cps
      • 1512 imp/180 s = 8,4 cps
      • 1551 imp/180 s = 8,6 cps
      • 1610 imp/180 s = 8,9 cps
      • 1503 imp/180 s = 8,35 cps
      • przez woreczek strunowy 123 imp/180 s = 0,68 cps

Pomiar sondą scyntylacyjną ze scyntylatorem ZnS(Ag) potwierdził, że większość emisji to cząstki alfa. - umieszczenie "odpromiennika" w woreczku strunowym zmniejszyło częstość zliczania ponad 10x. 

 

Z kolei miniaturowy licznik okienkowy (okienko 1 mg/cm2 o średnicy 4 mm) udowodnił, że aktywność wykazuje ciemne podłoże, a nie oliwkowy wzór na powierzchni "odpromiennika". Umieściłem więc "odpromiennik" w "kanapce" z papieru fotograficznego i zostawiłem pod dociskiem w światłoszczelnym pudełku na pół roku. Po wywołaniu tego autoradiogramu ukazało się równomierne naświetlenie emulsji, pochodzące od cząstek alfa, jak również ślady promieniowania rozproszonego po przeciwnej stronie:


Pomiar samej emisji gamma dozymetrami z filtrem odcinającym promieniowanie beta nie wykazał wzrostu powyżej tła naturalnego. Z kolei łączna emisja beta+gamma paczki 5 naklejek była tylko dwukrotnie wyższa niż pojedynczej - znaczna część promieniowania ulegała samoabsorpcji w źródle:

Pomiar spektrometrem promieniowania gamma wykazał widmo bardzo zbliżone do toru-232, zawartego zarówno w siateczkach żarowych do lamp gazowych, jak również popularnych medalionach Quantum Pendant. Poniżej spektrogram naklejki (brązowy) i medalionu (zielony). Różnice wynikają z mniejszego osłabiania niskoenergetycznego promieniowania w papierze niż w mineralnym materiale, z którego zrobiony jest medalion:


Jak wykazały w/w pomiary "odpromiennik" sam emituje promieniowanie, choć innego typu niż to, przed którym rzekomo chroni. Promieniowanie jonizujące stanowi zupełnie inny rodzaj promieniowania niż mikrofale, stosowane w telefonii komórkowej oraz pole elektromagnetyczne, emitowane przez przepływ prąd elektrycznego. Podejrzewam, że zastosowanie substancji radioaktywnej do "eliminowania" pola elektromagnetycznego stanowi efekt jakiejś bałamutnej, nienaukowej teorii, wedle której jeden rodzaj promieniowania można "zwalczyć" innym.

Prawa fizyki są jednak nieubłagane. Promieniowania elektromagnetycznego od telefonu nie wyeliminujemy radioaktywną nalepką na obudowie, tylko umieszczając aparat w puszce z blachy lub z siatki metalowej, której oczka są mniejsze niż połowa długości fali. Inna sprawa, że telefon wówczas będzie bezużyteczny - nikt do nas się nie dodzwoni! Więcej na ten temat w notce o różnicach między mikrofalami a promieniowaniem jonizującym:


O samym ekranowaniu różnego rodzaju promieniowania pisałem osobno:

Jeśli faktycznie chcemy ograniczyć wpływ promieniowania telefonu na nasze ciało, korzystajmy podczas rozmów z zestawu słuchawkowego, nie trzymajmy telefonu blisko poduszki podczas snu czy ograniczajmy czas korzystania z urządzenia podczas wykorzystywania zwiększonej transmisji danych.Więcej na temat bezsensu stosowania "odpromienników" na stronie Instytutu Łączności [LINK]

***

"Odpromienniki" tego typu, choć nie spełniają swej głównej roli, są bardzo wygodnym w użyciu źródłem promieniowania alfa. Mogą służyć do testowania detektorów scyntylacyjnych czułych na to promieniowanie oraz okienkowych liczników Geigera. Są również przydatne również do testowania dozymetrów z licznikami cylindrycznymi, czułymi tylko na promieniowanie beta i gamma, choć jak wykazałem, odczyt na dozymetrach z takimi detektorami nie będzie wysoki. 

Niewielkie rozmiary i masa oraz dogodny kształt bardzo ułatwiają pomiary, zaś niska energia promieniowania umożliwia całkowicie bezpieczne przechowywanie w dowolnej cienkościennej blaszance, np. po cygaretkach.

***

I na koniec ostatnia rzecz - czy te "odpromienniki" są bezpieczne pod względem radiacyjnym? Z racji emitowania miękkiego promieniowania, o małej przenikliwości, nie stwarzają one zagrożenia radiologicznego. Obawiałbym się jedynie ścierania powierzchni zawierającej tor-232, który następnie mógłby różnymi drogami przeniknąć do organizmu człowieka. Jeśli jednak trzymamy je w woreczkach strunowych i wyjmujemy w rękawiczkach albo pęsetą tylko na potrzeby pomiarów, do żadnego skażenia nie powinno dojść. Starajmy się tylko unikać zginania naklejek i pocierania ich powietrzchni.

 -----------------------------------------------------------------------------------

 * wspomnianych przeze mnie grubych osłon z materiałów o dużej masie atomowej wymaga promieniowanie gamma, będące najbardziej przenikliwe i stwarzające największe zagrożenie dla zdrowia. Promieniowanie beta jest dużo łatwiejsze do osłabienia - wystarczy cienki metal, tworzywo sztuczne lub szkło. Cząstki alfa zaś są zatrzymywane przez kartkę papieru, naskórek człowieka czy kilka centymetrów powietrza. Przyjąłem jednak, że za promieniowanie jonizujące (radioaktywne) uważamy głównie promieniowanie gamma, z uwagi na jego wszechobecność, stopień zagrożenia oraz bliskość powszechnemu mniemaniu o promieniowaniu jako o przekazie energii.

2 komentarze:

  1. Dzień dobry
    Gratuluję Panie Łukaszu artykułu "PRZEGLĄD KONSTRUKCJI DOZYMETRÓW DO UŻYTKU
    AMATORSKIEGO – WADY I ZALETY"
    wydrukowanego w Nr 4/2020 branżowego kwartalnika Postępy Techniki Jądrowej.
    Jednak moim skromnym zdaniem blog czyta sie lepiej :).

    OdpowiedzUsuń
    Odpowiedzi
    1. Bardzo dziękuję za wyrazy uznania, od razu chce się pisać następne (a pomysły są!). Artykuł miał być początkowo wpisem na blogu, jednak na tyle się rozrósł, że chciałem mu nadać bardziej "utrwaloną" formę oraz dotrzeć również do naukowców. Blog jednak ma w sobie coś ulotnego :)

      Usuń

Jeśli znajdziesz błąd lub chcesz podzielić się opinią, zapraszam!

[komentarz ukaże się po zatwierdzeniu przez administratora]